JP2002319510A

JP2002319510A - 巻線部品

Info

Publication number: JP2002319510A
Application number: JP2001122975A
Authority: JP
Inventors: Toru Hirohashi; 徹廣橋; Jun Hironaka; 純廣中; Yasuo Yamashita; 康雄山下; Masaki Shinoda; 政喜篠田
Original assignee: FDK Corp
Current assignee: FDK Corp
Priority date: 2001-04-20
Filing date: 2001-04-20
Publication date: 2002-10-31
Also published as: US6809622B2; US20020175794A1; TWI246090B

Abstract

(57)【要約】【課題】チョークコイルやトランス等の巻線部品にお
いて、薄型化、小型化を実現する。【解決手段】巻線３を施すコア２の形状を片側フラン
ジとする。これにより、金型による成形が可能となり、
従来の切削加工によるコア形成に比べてフランジ２ａを
薄く形成することができ、よって生産性を落とさずにコ
ア２の低背化が図れ、巻線部品の薄型化が実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チョークコイルや
トランス等の巻線部品に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の巻線部品１として
は、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、両側にフランジ
２ａを設けた、いわゆるドラムコア２の胴部２ｂに巻線
３を施してコイル４を形成すると共に、図９（ｃ）、
（ｄ）に示すように、台座５に２本の端子８，８を埋設
した合成樹脂製のターミナル９を用意し、台座中央部に
設けた円形のコイル保持部６にコイル４を搭載し、接着
剤等で固定したものが広く使用されていた。

【０００３】また、図１０に示すように、前記ターミナ
ル９の端子８，８は、コイル４の巻端を接続する絡げ部
８ａと、ターミナル９の裏面に露出する面実装用の実装
部８ｂを備えたクランク状のリードフレームで形成され
ており、通常、このリードフレームがインサート成形に
より台座５の縁部に突設された端子取付部７に埋設・固
定されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、電子機器の
小型化、薄型化傾向の中で各々電子部品においても小型
化、薄型化が図られているが、前記巻線部品１にあって
は、更なる小型化、薄型化に対し、次のような解決すべ
き問題点が残されていた。

【０００５】第１に、巻線部品の総高はコイルの厚さと
台座上のコイル搭載面の高さで決まることから、薄型化
を図るにはコアを低背化することが有効であるが、上記
構造のドラムコア２の場合は、磁性材料で成る筒状コア
の中央部分を切削して図９（ａ）に示すような糸巻状に
形成するため、フランジ２ａの厚みａや巻部ｂの寸法を
無闇に少なくすることは加工上極めて困難であった。且
つ、コア形成にあっては、筒状体の中央に高精度な切削
加工を施すための高度な技術が要求され、よって、生産
性は極めて悪いものであった。第２に、従来の端子８
は、図１０に示すようにリードフレームの両端をモール
ド樹脂内に埋設した構造であるため、ターミナル９の小
型化に伴い樹脂固定部（即ち、端子取付部７における端
子８の埋設部分）の面積が少なくなり、端子８の固定強
度が低下して端子の抜けが発生し、信頼性に問題が生ず
ることになる。

【０００６】本発明は、係る事情に鑑みて成されたもの
で、近年の電子機器の小型化、薄型化に対応可能で、且
つ、高特性、高信頼性を有する巻線部品を提供すること
を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１に記
載の発明は、コアに巻線を施したコイルと、当該コイル
を保持する台座に端子を設けたターミナルとで構成され
る巻線部品において、前記コアの片側のみにフランジを
形成したことを特徴としている。片側フランジのコアで
あれば、切削加工に依らず金型による成形が可能であ
り、従来の切削加工に比べてフランジをより薄く形成す
ることが可能となる。これにより、コアの低背化が図れ
る。

【０００８】また、請求項２に記載の発明は、前記台座
に前記コアの胴部が嵌入されるように前記ターミナルに
嵌挿孔を設けたことを特徴としている。本構成では、コ
イルの位置決めが容易となり、組立性は向上する。ま
た、高さ方向に組立の余裕ができるため、コアの製造上
の高さバラツキを組立で吸収でき、その分公差を甘くで
きる。

【０００９】また、請求項３に記載の発明は、前記台座
の周縁に起立部を形成して前記コイルを包み込む形状と
すると共に、当該台座の材料として、合成樹脂に磁性材
料を配合したものを用いたことを特徴としている。本構
成では、組立により台座の起立部とコアのフランジが付
き合わさるようにして閉磁路が形成されるため、コイル
の漏れ磁束が低減され、特性が向上する。

【００１０】また、請求項４に記載の発明は、前記片側
フランジのコアのもう一方のフランジを付き当ての冶具
で代用し、コアの胴部に直接融着線を巻回したコイルを
用いることを特徴としている。前記片側フランジのコア
に巻線を施す方法として、コアの胴部に空芯コイルを挿
入しても良いが、本構成では胴部に直接融着線を巻回す
る構造とした。巻回時は、巻線機の付き当て冶具をもう
一方のフランジとして巻枠を形成し、その間に巻回する
ようにした。直巻の場合は、空芯コイルのような胴部と
の間のクリアランスが不要であり、その分のスペースを
有効利用して、巻線を増やしたり電線径を太くすること
ができるため、コイルの特性改善が図れる。さらには、
空芯コイルの使用に比べてコイルの組立性も改善され
る。

【００１１】また、請求項５に記載の発明は、コアに巻
線を施したコイルと、当該コイルを保持する台座に端子
を設けたターミナルとで構成される巻線部品において、
前記台座の端子取付部には、端部に絡げ部を、中央部に
実装部を設けた端子が埋設されており、且つ、当該実装
部の幅方向の一部のみを露出したことを特徴としてい
る。本構成では、モールド樹脂で固定される部分が多く
なり、端子の固定強度を上げることができる。また、端
子の半田付けの状態を上部よりの目視で確認することが
できる。

【００１２】さらに、請求項６に記載の発明は、前記実
装部の内、前記ターミナルの底面と同じ位置にある部分
のみ露出したことを特徴としている。これにより、さら
なる小型化が可能となると共に、モールド部分が増える
ため、端子強度も向上する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図８に基づいて本発
明に係る巻線部品の実施形態を説明する。尚、説明を簡
略化するため、以下の説明において従来と共通する部分
については同一の符号を用いた。

【００１４】図１、図２は、本発明の第１実施形態を示
している。図１に示すように、本実施形態の巻線部品１
がコア２と巻線３によるコイル４とターミナル９の組み
合わせで構成される点は図９に示した従来型と同様であ
るが、本実施形態と従来型とはコア２の形状が相違して
いる。すなわち、従来のコアが胴部の両側にフランジを
有する糸巻き状であるのに対し、本実施形態では、胴部
２ｂの片側のみにフランジ２ａを形成した形状としてい
る。

【００１５】上記形状のコア２では、融着線を巻回・融
着して形成される空芯コイル３が使用されており、コア
２の胴部２ｂに空芯コイル３を挿入してコイル４を形成
した後、その胴部２ｂの端面２ｃを台座５のコイル保持
部６に突き合わせることにより、図２に示す第１実施形
態の巻線部品１が構成される。

【００１６】このように、コア２を片側フランジ構造に
することにより、形状を単純化でき、金型による成形が
可能となることから、従来、高度な切削技術によって形
成していた糸巻き状のドラムコアに比べて生産性が著し
く向上し、且つ、従来に比べてフランジ２ａをより薄く
形成することができるようになる。これにより、その分
コア２の低背化が図れるため、巻線部品１としての薄型
化が実現できる。

【００１７】次に、図３、図４に基づいて本発明の第２
実施形態を説明する。前記第１実施形態では、コア２の
胴部端面２ｃをコイル保持部６の底面に付き当てる構造
としたが、第２実施形態では、図３（ｃ）に示すよう
に、このコイル保持部６の底面中央にコイル２の胴部２
ｂが嵌入可能な丸形状の嵌挿孔１１を穿設した構造とし
た。このため、胴部２ｂの寸法は第１実施形態のコア２
より嵌挿孔１１に嵌入する分だけ長く形成されている。
尚、この場合も、巻線３として空芯コイルが使用されて
いる。

【００１８】上記構成では、コア２の胴部２ｂに空芯コ
イル３を挿入してコイル４を形成した後、胴部２ｂの端
部を台座５に設けた嵌挿孔１１に嵌入することにより、
図４に示す第２実施形態の巻線部品１が構成できる。
尚、本実施形態では、嵌挿孔１１は貫通の孔としたが、
貫通しない丸穴（図５（ｅ）、（ｆ）の符号１１参照）
としても良い。

【００１９】このように、コア２を填め込み式にするこ
とにより、前記第１実施形態に比べてコイル４の位置決
めが容易に行えるようになり、組立性は向上する。ま
た、填め込み式であれば、高さ方向に組立の余裕ができ
るため、コア２の製造上の高さバラツキを組立（胴部２
ｂの嵌入加減）で吸収できるというメリットもある。す
なわち、従来型ではコア２と巻線３とターミナル９（台
座５）の各寸法で製品の総高が規定されるため、組立に
際して各々の寸法公差を加味する必要があったが、本実
施形態では、特に公差の厳しいコア２の公差を事実上無
視できることになる。

【００２０】尚、本実施形態では、図３（ｃ）の平面図
に示すように、コイル保持部６の底面に溝１０を形成
し、導線３の端部をこの溝内を通して端子８まで案内す
るようになっている。これにより、導線巻回時に巻始め
の線材の太さを溝に通すことで回避し、高さを低く押さ
えることができる。係る溝付き構造は、本発明に使用さ
れる全ての台座５に適用されるものである。

【００２１】次に、本発明の第３実施形態を説明する。
片側フランジのコア２を使用すると、そのままでは開磁
路となり磁束の漏れが大きくなる。そこで、フェライト
や鉄粉等の磁性材料を合成樹脂に配合した台座２を用
い、且つ、台座２の周縁に起立部１２を形成して組立時
にコイル４を包み込むような形状とした。その構造の幾
つかを図５（ａ）〜（ｆ）に示す。

【００２２】ここで、図５（ａ）はコア２のフランジ２
ａが台座５の起立部１２内に収まる構造であり、図５
（ｂ）はコア２のフランジ２ａが起立部１２に覆い被さ
るようにした構造である。また、台座５への固定は、何
れも前記第１実施形態で示した胴部端面２ｃの付き当て
式である。また、図５（ｃ）〜（ｆ）は、台座５への固
定を前記第２実施形態で示した胴部２ｂの填め込み式と
した例である。上記何れも、磁性材のコア２のフランジ
２ａと磁性材の台座５の起立部１２との突き合わせによ
ってコア２のフランジ２ａから起立部１２を介して台座
２に通じる閉磁路が形成される構造である。

【００２３】これにより、ターミナル９にコイル４を組
み合わせた巻線部品１においては、コイル４の漏れ磁束
が低減され、同じインダクタンスを得るためのコイル４
の巻き数を少なくすることができ、巻線部品１の小型化
が図れることになる。また、巻き数を減らした分、線径
を太くすることにより直流抵抗を低減してコイルの特性
改善が図れる。

【００２４】因みに、本発明の台座２と磁性材料を配合
していない合成樹脂製の従来の台座２を用いた場合を比
較すると下表１の通りである。［表１］インダクタンス巻き数線径抵抗値本発明品４．７μＨ２２Ｔ Φ０．０７０．５６Ω 従来品４．７μＨ３０Ｔ Φ０．０６１．１３Ω

【００２５】次に、本発明の第４実施形態を説明する。
前記第１および第２実施形態が空芯コイル３を使用した
のに対し、本実施形態は片側フランジのコア２の胴部２
ｂに直接融着線を巻回してコイル４を形成するものであ
る。

【００２６】図６、図７は前記片側フランジのコア２
に、巻線機２０を使用して融着線を巻回する方法を示し
ている。巻線機２０は、互いに離間配置されて同一方向
に同期回転する冶具２１，２２を備え、回転する冶具２
１，２２の間にバネ２４圧にて保持したコア２の胴部２
ｂにリール２３を介して供給される導線Ｗ（融着線Ｗ）
を巻回する構造とされており、前記空芯コイル等も本巻
線機２０を使用して作製することができる。

【００２７】図６に示す例は、冶具２１，２２の付き当
て部２１ａ、２２ａ間に片側フランジのコア２を挟み込
み、冶具２２側の付き当て部２２ａをコア２のもう一方
のフランジとして代用し、コア２のフランジ２ａとこの
付き当て部２２ａで巻枠を構成してその間に導線Ｗを巻
き回する方法である。また、図７に示す例は、冶具２２
の付き当て部２２ａにコア２の胴部２ｂを一部チャッキ
ングして図６と同様の要領で巻回する方法である。この
場合は、冶具２２のみを使用する。尚、上記何れの場合
も、融着線を使用し、巻線終了後に融着するので、コア
２を冶具から外してもコイルの巻き解けは無く、片側フ
ランジのコア２に固定される。これは、空芯コイルの場
合と同様である。

【００２８】空芯コイルを使用する場合は、組立性を考
慮してコア２の胴部２ｂの径よりもコイル２の空芯径を
大きくする必要があり、その分コイルの直径が大きくな
るが、本実施形態のような直巻の場合は、このようなク
リアランスは存在しないため、その分、巻枠の巻体積を
有効に活用して巻数を増やしたり電線径を太くする（直
流抵抗の低減）ことができ、よって、コイルの特性改善
が図れる。また、同じ巻き数、同じ巻線数であれば、コ
イル径を細くでき、よって、コイル４の小型化が図れ
る。さらには、空芯コイルの場合では、製品が小型化さ
れる程コイルの取り扱いや組立作業が困難になるが（例
えば、コア２の胴部２ｂに巻線３の空芯部を挿入すると
いった作業等）、本構成の場合は、これらを考慮する必
要が無いため、作業性が向上するというメリットも有
る。

【００２９】図８は本発明の第５実施形態を示すターミ
ナル９の構造を示している。本実施形態によるターミナ
ル９は、図１０に示した従来型とほぼ同様で、台座５は
円板状を成し、上面にコイル４を搭載するコイル保持部
６が形成されている。この台座５の縁部に相対向する一
対のコの字形の端子取付部７，７が突設されており、そ
れぞれに一本の端子８が埋設されている。図８（ｂ）示
すように、この端子８は、端部にコイルの巻端を接続す
る絡げ部８ａを、また、中央部に面実装用の実装部８ｂ
を形成したクランク状のリードフレームが用いられてお
り、このリードフレームがインサート成形により端子取
付部７に埋設・固定されている。この時、端子取付部７
のコの字形空間部に実装部８ｂが配置されると共に、そ
のＵ字部が台座５の底部と同一平面上に位置するように
なっている。

【００３０】本実施形態のターミナル９が、従来型と相
違する点は、従来型が端子８の実装部８ｂを全て露出さ
せてあるのに対し、本発明では実装部８ｂの幅方向の一
部のみをモールド樹脂より露出したことにある。このよ
うに、端子８の幅方向の一部を露出することで、従来、
モールド成形の際に必要であった金型で端子２を抑える
部分（図１０（ｂ）の符号Ｐの部分）のスペースが不要
となるため、その部分を無くし小型化が図れると共に、
更に、端子８の斜め折り曲げ加工部分もモールドし、実
装部８ｂの内のターミナル９の底面９ａと同じ位置にあ
る部分のみを露出するように構成してある。

【００３１】このように、モールドされる部分が多くな
ることにより、端子２の固定強度を上げることができ、
また、実装部８ｂの上側部分のモールドを抜いてあるの
で、実装部８ｂの半田付けの状態を上方より目視で確認
することができる。

【００３２】尚、本発明の第５実施形態は、既述した第
１〜第４実施形態の巻線部品１にのみ適用されるもので
はなく、図１０に示した従来型の巻線部品１にも勿論適
用可能である。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
本発明によれば、片側フランジのコアを使用したので、
金型による成形が可能となり、従来の切削加工に比べて
フランジを薄く形成することができる。これにより、コ
アの生産性を落さずにコアの低背化が図れ、巻線部品の
薄型化が実現できる。

【００３４】また、請求項２に記載の本発明によれば、
ターミナルの台座にコアの胴部が嵌入可能な嵌挿孔を設
けたので、嵌挿孔に胴部を嵌入するだけでコイルは位置
決めされるため、組立性は向上する。また、高さ方向に
組立の余裕ができ、コアの高さバラツキを吸収できるこ
とから、コアの寸法公差を甘くできる。

【００３５】また、請求項３に記載の本発明によれば、
台座の周縁に起立部を形成し、且つ、台座の材料に磁性
材料入りの合成樹脂を用いたので、ターミナルとコイル
の組み合わせることにより閉磁路が形成されるため、コ
イルの漏れ磁束が低減される。その結果、同じインダク
タンスを得るためのコイルの巻き数を少なくすることが
できる。これにより、巻線部品の小型化が図れ、且つ、
巻線を減らした分コイルの線径を太くすることもできる
ので、直流抵抗を減らしコイルの特性改善が図れる。

【００３６】また、請求項４に記載の本発明によれば、
コアの胴部に直接融着線を巻回してコイルを形成したの
で、空芯コイルを使用する場合のようなコア胴部との間
のクリアランスは存在しなくなり、その分、巻き数を増
やしたり電線径を太くすることができ、コイルの特性改
善が図れる。また、空芯コイルの場合に比べてコイルの
組立性が向上する。

【００３７】また、請求項５および請求項６に記載の本
発明によれば、端子の実装部の内、ターミナルの底面と
同じ位置にある部分の幅方向の一部のみを露出させる形
でモールドしたので、モールド樹脂で固定される部分が
多くなり、端子の固定強度が向上する。また、端子の半
田付けの状態を上部より目視で確認することができるた
め、製品検査が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態による巻線部品の分解図
で（ａ）はコア、（ｂ）は巻線、（ｃ）はターミナルを
示す図である。

【図２】同、第１実施形態による巻線部品を示し、
（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）はＡ−Ａ断面
図である。

【図３】本発明の第２実施形態による巻線部品の分解図
で、（ａ）はコア、（ｂ）は巻線、（ｃ）はターミナル
を示す図である。

【図４】同、第２実施形態による巻線部品を示し、
（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）はＡ−Ａ断面
図である。

【図５】本発明の第３実施形態による巻線部品の応用例
を示す断面図である。

【図６】本発明に係わるコイル形成方法を示す図であ
る。

【図７】本発明に係わる図６とは別のコイル形成方法を
示す図である。

【図８】本発明の第５実施形態によるターミナルを示
し、（ａ）は平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図、（ｃ）は
Ｃ−Ｃ断面図である。

【図９】従来の巻線部品の組立を示す図である。

【図１０】従来の巻線部品を示し、（ａ）は平面図、
（ｂ）は正面図である。

【符号の説明】

１巻線部品２コア２ａフランジ２ｂ胴部３巻線（空芯コイル）４コイル５台座６コイル保持部７端子取付部８端子８ａ絡げ部８ｂ実装部１１嵌挿孔１２起立部２１，２２冶具Ｗ融着線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山下康雄東京都港区新橋５丁目36番11号エフ・ディー・ケイ株式会社内 (72)発明者篠田政喜東京都港区新橋５丁目36番11号エフ・ディー・ケイ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コアに巻線を施したコイルと、当該コイ
ルを保持する台座に端子を設けたターミナルとで構成さ
れる巻線部品において、前記コアの片側のみにフランジを形成したことを特徴と
する巻線部品。
【請求項２】前記台座に前記コアの胴部が嵌入される
ように前記ターミナルに嵌挿孔を設けたことを特徴とす
る請求項１に記載の巻線部品。
【請求項３】前記台座の周縁に起立部を形成して前記
コイルを包み込む形状とすると共に、当該台座の材料と
して、合成樹脂に磁性材料を配合したものを用いたこと
を特徴とする請求項１または請求項２の何れかに記載の
巻線部品。
【請求項４】前記片側フランジのコアのもう一方のフ
ランジを付き当ての冶具で代用し、コアの胴部に直接融
着線を巻回したコイルを用いることを特徴とする請求項
１から請求項３までの何れかに記載の巻緯線部品。
【請求項５】コアに巻線を施したコイルと、当該コイ
ルを保持する台座に端子を設けたターミナルとで構成さ
れる巻線部品において、前記台座の端子取付部には、端部に絡げ部を、中央部に
実装部を設けた端子が埋設されており、且つ、当該実装
部の幅方向の一部のみを露出したことを特徴とする巻線
部品。
【請求項６】前記実装部の内、前記ターミナルの底面
と同じ位置にある部分のみを露出したことを特徴とする
請求項５に記載の巻線部品。